新方法可实现大气二氧化氮超高灵敏度探测

时间:2022-02-21 19:20:25 来源: 科技日报


科技日报记者 吴长锋

记者从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破,他们利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术,发明了一种用于快速灵敏检测二氧化氮的新方法,相关研究成果日前发表于美国化学会出版的《分析化学》上,并申请了发明专利保护。

二氧化氮是对流层大气中重要的污染物,在大气复合污染等过程中起着重要作用,其高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。团队赵卫雄研究员和周家成博士等人发展了一种基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术,使用中心波长406 纳米的宽带多模二极管激光器,实现了二氧化氮超高灵敏度探测,在1秒和30秒采样时间下,探测极限分别达到35pptv和8pptv,低于相同条件下腔衰荡吸收光谱技术探测极限的4倍。该方法利用衰荡时间测量,可免去腔镜反射率标校等过程,实现绝对浓度的直接测量,并且具有共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点。仪器简单、可靠、低成本和自校准,可长期稳定运行、免人工维护,具有很好的科研和业务应用前景。

目前,该仪器正在北京参加超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究,用于北京城区大气活性氮的测量,仪器无人值守,运行状况良好,获得了高质量的观测数据。后续将进一步应用于青藏高原背景站点,开展常年的二氧化氮观测,填补空白,为青藏高原大气化学研究提供重要的数据支撑。

(中科院合肥研究院供图)

关键词: 二氧化氮


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